Nematicón (Zoológico de Partículas Subatómicas)

Nematicón

Un nematicón (también escrito a veces como nématicon) es una cuasipartícula óptica que corresponde a un solitón espacial en cristales líquidos nemáticos. 

Sus características fundamentales son las siguientes:

• Surge por la no linealidad reorientacional de los cristales líquidos nemáticos: el campo eléctrico de la luz hace que las moléculas del cristal (el “director” molecular) cambien su orientación, lo que modifica el índice de refracción. 

• Existe un equilibrio entre la difracción de la luz y la auto-focalización inducida por la reorientación molecular, lo cual permite que el haz óptico se auto-confine y mantenga su forma durante la propagación.

• La respuesta del medio es altamente no local: la reorientación molecular no ocurre únicamente en la región donde está la intensidad del haz, sino también en regiones vecinas, lo que da estabilidad al solitón incluso en dos dimensiones.

• Tiene una saturación óptica: a potencias elevadas, las moléculas del cristal se alinean completamente con el campo de la luz, de modo que la respuesta no se intensifica indefinidamente.

• Se comporta como una onda auto-confinada (“self-trapped beam”) que induce su propio “guía de onda” dentro del cristal líquido, permitiendo dirigir otro haz de luz por ese camino. 

• Su trayectoria se puede controlar: mediante voltajes externos o variaciones en la orientación inicial del director molecular, es posible guiar (“steer”) el nematicon, doblar su trayectoria o crear guías reconfigurables dentro del cristal. 

En resumen, el nematicón es una excitación óptica auto estabilizada que actúa como una cuasipartícula en medios no lineales, particularmente en cristales líquidos nemáticos, y forma una estructura guiada por la propia luz.